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脳での、学習・思考・判断・記憶といった複雑なはたらきを高次脳機能という。【認知科学】【基盤・社会脳科学】では、脳波や脳の電位の変化、CTやMRIなどによる脳の活動の画像化などによって高次脳機能の解明に挑んでいる。【神経生理学・神経科学一般】でも神経細胞の情報伝達など、同様の研究を行っている。
【脳計測科学】では、脳波や脳電位、脳画像撮影の技術や計測手法の開発を担い、【実験心理学】では、面接、観察、検査、実験といった心理学の手法で、高次脳機能研究を行っている。
【精神神経科学】では、事故や脳卒中などによって起こった高次脳機能障害の病態や治療法の研究を、【神経化学・神経薬理学】では、高次脳機能障害の治療薬がどのように脳神経に作用し、薬効を発揮するかといったことについて研究している。【身体教育学】では、運動に関する学習、判断と行動といった、体の動きとの関係から高次脳機能にアプローチしている。